Глава 8. Снятие судна с мели 8.1. Причины посадки судов на мель

Среди навигационных аварий, составляющих три четверти всех ви­дов аварий судов Минморфлота, посадки на мель стоят первыми в списке как по количеству случаев, так и по убыткам, связанным с за тратами на снятие с мели или в связи с гибелью судов, разрушенных на мели.

По данным мировой аварийной статистики, посадка на мель яв­ляется наиболее распространенной причиной гибели судов. Ежегодно оказываются на мели более 40 больших океанских судов. Образно говоря, каждые 10 дней происходит посадка на мель крупнотоннаж­ного судна. Тяжелые последствия гибели таких судов, как крупнотон­нажные танкеры, широко известны во всем мире.

На основании многофакторного анализа статистических данных, выполненного ЦНИИМФ, явствует, что за последние два десятилетия из всех посадок и касаний судами грунта 90 % случаев произошло по вине судоводительского состава; 4,5 % вследствие чрезвычайных сти­хийных условий; 3 % в результате касания неизвестных подводных препятствий; 1,5 % в результате недостатков средств навигационного ограждения; 1 % из-за выхода из строя главного двигателя или ру­левого устройства.

Районы с повышенной частотой посадок на грунт приходятся в основном на судоходные каналы, проливы и подходы к портам в совет­ских и иностранных водах. Наиболее распространенными причинами аварий в таких районах были:

пренебрежение рекомендациями лоций и местных правил; плавание по знакам навигационных ограждений (по буям) без определения места по береговым ориентирам;

неудовлетворительный контроль за движением своего судна при расхождении с встречными судами;

ошибки в управлении судном при маневрировании и поворотах; неоткорректированные карты и пособия района плавания; небрежность при опознании берегов и средств навигационного оборудования;

пренебрежение требованиями хорошей морской практики при пла­вании в малоисследованных районах.

Непреодолимые силы природы, стихийные обстоятельства (так называемые форсмажорные обстоятельства) приводили к посадкам на мель при следующих условиях;

внезапно налетевший ураганный прижимной (в сторону бере­га) ветер;

дрейф судна при сжатии льдов в сторону мели;

повреждение руля или винта при плавании во льдах или в резуль­тате воздействия штормового волнения.

Судно может быть преднамеренно посажено на мель вследствие тяжелого повреждения с целью спасения людей, груза и самого судна.

Условия возникновения и развития аварийных ситуаций, в резуль­тате которых имели место случаи посадки судов на мель, могут быть наиболее общими для различных районов плавания. Это ситуации, возникающие вследствие выбора пути вопреки указаниям лоции, мест­ным правилам, извещениям мореплавателей, при прокладке курса вблизи опасности, при неправильной оценке достоверности сведений карг о глубинах или о плавучем ограждении.

Например, в малоизученных районах в пределах 20-метровой изо­баты могут быть значительно меньшие глубины или отдельные точеч­ные подводные препятствия. Средства навигационных ограждений в виде буев, плавучих маяков, ограждающие отдельные препятствия, могут находиться на значительном расстоянии от самих препятствий, а изобаты на мелкомасштабных картах вблизи подводных препятствий не всегда соответствуют действительным глубинам.

В районах, насыщенных средствами навигационного ограждения, посадки на мель происходят при утрате судоводителями контроля за движением своего судна на поворотах, при неверной оценке или недо­статочном знании инерционных характеристик судна, а также из-за ошибок в опознавании буев и других средств плавучего навигацион­ного оборудования.

В районах с относительной свободой маневрирования посадки на грунт при подходе к берегу являются следствием чрезмерной скорос­ти. При подходе к месту якорной стоянки или при входе в порт на по­вышенной скорости возникает дефицит времени для оценки обстанов­ки, которая может измениться и значительно усложниться при необхо­димости расхождения с судами, выходящими из порта или находя­щимися на пересекающихся курсах. Например, на подходах к месту постановки на якорь в Токийской бухте или в других районах с интен* сивным движением на акваториях со сложным рельефом глубин ка­питан вынужден десятки раз контролировать складывающуюся обста­новку и изменять курс и режим работы главного двигателя. В таких случаях резкое торможение вблизи мелководья может развернуть судно на опасный курс и лишенное управляемости оно может ока­заться на мели под воздействием ветра или течения.

Посадки на мель при плавании в каналах и узкостях являются ре­зультатом неумелого управления судном из-за преждевременных или запоздалых поворотов; несоответствия скорости условиям плавания, приводящим к тому, что крупное судно не вписывается в рекомендо* ванную полосу движения по каналу; сходит со створа при сложных гидрометеорологических условиях; садится на мель по выходе из пор­та за головой мола из-за поперечного течения.

Анализ причин, вызвавших посадки судов на мель, показал, что они явились следствием не только субъективных факторов (около 90%), но происходили также в результате очень сложных гидроме террологических условий, когда судно по своим тактико-техническим данным не могло противостоять действиям стихии.

Снижение и предотвращение аварийности, связанной с посадка­ми на мель, может быть достигнуто в результате:

повышения уровня профессиональной, в первую очередь практиче­ской подготовки судоводителей в управлении судном и правильном выборе ответственных решений по спасению людей, судна и груза при посадке на мель;

осуществления комплекса организационно-технических мероприя­тий, направленных на улучшение состояния водных путей, портовых акваторий, рейдов, якорных стоянок, надежное обеспечение их средст­вами навигационного оборудования;

улучшения маневренных характеристик судна и повышения кон­структивной прочности и средств, обеспечивающих живучесть судна;

организации спасательных работ с использованием наиболее эф­фективных методов и средств по снятию с мели и буксировке аварий­ного судна.

2. Действия экипаже судна, севшего на мель

Преднамеренной посадке на мель, вызванной угрозой затопления судна на большой глубине, предшествует выбор места посадки и ряд подготовительных мер.

Выбор места для преднамеренной посадки должен производиться с учетом всех обстоятельств, которые могут повлиять на дальнейшее состояние судна. Если есть возможность выбирать, нужно выбрасывать судно на отлогий берег и на нескальный грунт курсом, перпендикуляр мым направлению изобат, чтобы уменьшить вероятность опрокидыва­ния при потере поперечной остойчивости. Скорость хода должна быть насколько возможно малой, но достаточной для сохранения управляе­мости. В момент касания грунта руль следует поставить прямо. После посадки на мель носовые балластные танки заполнить водой, и при малом уклоне грунта принять балласт и в другие танки, чтобы умснь* шить вероятность разворота судна лагом к берегу. Все иллюмина­торы надежно задраить.

При непреднамеренной посадке на мель экипаж выполняет ряд экстренных мер.

1. Объявляют общесудовую тревогу. Аварийные партии выявляют возможные повреждения, их место, размеры, (поступление воды через пробоины, готовят при необходимости аварийные материалы для за­делки пробоин. Члены экипажа в соответствии с расписанием по тре­воге задраивают иллюминаторы, водонепроницаемые двери, горлови­ны для предотвращения поступления забортной воды и распростра­нения ее по судну при затоплении отдельных помещений.

2. Замечают курс и скорость, при которых произошла посадка; определяют координаты места посадки; собирают данные о прогнозе погоды и ожидаемых приливных явлениях; устанауливают связь с ближайшими судами и службой безопасности мореплавания паро­ходства.

3. Составляют план первоочередных мероприятии но обеспечению безопасности экипажа и определяют возможность самостоятельного снятия с мели. Если первые же расчеты и выводы по возможности самостоятельного снятия с мели не дали положительного результата, срочно вызывают необходимые средства помощи.

4. В штормовую погоду принимают меры к закреплению судна на мели путем затопления отсеков.

Определяемая указаниями капитана организация спасательны работ, а также порядок действий могут меняться в зависимости* с обстоятельств, но все показанные выше мероприятия должны выпол няться в самый короткий срок, так как фактор времени может ока заться решающим для благополучного исхода спасательных работ. Например, если судно село на мель в малую воду, нельзя упускат^- время и до наступления полной воды нужно подготовить все необхо димое для самостоятельного снятия с мели: произвести перебалласти- ровку; по возможности выполнить перегрузку грузов из трюмов или палубы, с помощью грузовых стрел завести якоря к корме и т. п. Нельзя упускать время и для подачи сигналов по радио о помощи особенно если ожидается ухудшение погоды.

Рассмотрим подробнее некоторые рекомендации экипажу судна# севшего на мель.

Капитан не должен занижать размеров аварии в надежде спра­виться своими силами, и при сообщении судовладельцу или идущим на помощь судам он должен передать полную информацию о состояни" судна. Не реже чем через каждые 2—4 ч, а при резком ухудшении об­становки немедленно, капитан должен давать сведения об этих из­менениях.

Выполняя обязанности по подготовке к съемке с мели, экипаж должен помнить о не менее грозной опасности — пожаре, который мо­жет возникнуть при металлорезке, от короткого замыкания при попа­дании заборной воды в электросеть и по другим причинам.

Необходимо контролировать уровень воды в междудонных отсеках и льялах, одновременно проверяя воду на вкус — пресная или соле­ная. Если при отвертывании пробки мерительной трубки начнет выдав­ливаться воздух, значит в данный отсек поступает вода. Необходимо принимать меры по заделке пробоины и откачке воды.

Схема посадки на мель и планшет глубин понадобятся для выбо­ра решения о направлении съемки и перебалластировки судна и ука­жут судам-спасателям безопасные глубины. Вначале измеряют глу­бину ручным лотом вокруг судна и определяют характер грунта. Если волнение не позволяет спустить шлюпку, ограничиваются контролем глубины вокруг судна и с помощью подкильных концов пытаются оп­ределить место соприкосновения днища с грунтом. Подкильные концы заводят с носа и с кормы и замечают по номерам шпангоутов пред­полагаемые границы соприкосновения. Данные промеров и место со­прикосновения наносят на планшет глубин.

При первой возможности спустить шлюпку продолжают промеры глубин на расстоянии от судна через 5—10 м по направлениям, ука­занным с судна помощником капитана. Со шлюпки замечают осадку носом и кормой с обоих бортов судна. Если судно село на мягкий грунт, промеры вокруг судна периодически повторяют, т. е. волнение моря и движение судна на мели может изменить глубины в тех же точках у борта, где были сделаны первые промеры.

Сравнение глубины у борта судна Я_гр с осадкой d в определен­ных точках по обоим бортам судна покажет границы района касания грунта (рис. 8.1). Схема промеров, показанных на рис. 8.1, выдержи­вается в масштабе, а осадка судна d в каждой точке правого и ле­вого борта (I, II, ...) должна быть откорректирована на фактическую посадку судна, т. е. с учетом нового дифферента, приобретенного на мели. Район касания грунта переносят на планшет глубин (заштрихо­ванная площадь).

Рис, 8.1. Определение места соприкосновения днища с грунтом:

uL — ватерлиния до посадки на мель; Wilt— после посадки; сечение / иII — Нгр—</; /// и IV —

rt,p>d

Схематический план посадки и планшет глубин (рис. 8.2) вычер­чивают в масштабе с указанием направления меридиана. На планше- ю показывают дату и время промера, уровень воды по состоянию прилива на то же время, скорость и направление течения, направле­ние и силу ветра, направление волнения и высоту волн и другие дан­ные, которые будут полезны для выбора способа снятия с мели. До­полнительны е сведения о рельефе дна в месте посадки, районе каса­ния грунта, характере повреждений могут дать судовые аквалангис- 1ы, если представится возможность для их безопасной работы.

Если в районе посадки на мель нельзя определить время полных и малых вод из-за отсутствия данных о приливах и отливах, нужно

установить водомерный пост у борта судна в районе касания грунта и измерять глубины каждые полчаса, чтобы получить представление о характере изменения глубины. Такой пост с рейкой для опре­деления изменения высоты воды можно установить в одном из отсе­ков аварийного судна, сообщающемся с забортной водой. Измерения, выполненные в течение нескольких часов, позволяют установить тен­денцию роста или падения уровня воды. Наблюдения за уровнем во­ды в течение суток дают возможность прогнозировать высоту полной воды на последующие сроки.

3. Силы, действующие на судно, севшее на мель, и выбор способов снятия с мели

Судно, севшее на мель, уменьшает свою осадку и в результате происходит частичная потеря водоизмещения. Давление судна на грунт" (реакция грунта) зависит от того, насколько уменьшилась сила под-! держания воды. Величину потерянного водоизмещения 6Д можно оп­ределить как разницу между водоизмещением судна на плаву Д, ко­торое было перед посадкой на мель, и водоизмещением его на мели^ Д_м, вычисленным по средней осадке на мели с помощью грузового размера или грузовой шкалы.

(8.1)

6А =* А—Д_м, т.

Можно сделать допущение о том, что судно, сев на мель, прини­мает ту осадку, которую оно получило бы на плаву при снятии груза массой, равной по величине «потерянному водоизмещению. Потерянное водоизмещение можно определить из выражений:

(8.2)

где у — плотность воды, т/м*;

а — коэффициент полноты ватерлинии судна;

L, В — длина и ширина судна, м; q — число тонн на 1 м осадки, т/м;

• средняя осадка судна до посадки на мель, м; rfcp м — средняя осадка судна на мели, м.

Средняя осадка судна d_cP и d_cpM определяется как среднее ариф­метическое от измерений осадки носом и кормой. На больших судах, где имеются марки углубления в средней части корпуса, судна, изме­рения осадки у миделя выполняют на каждом борту, а расчет сред­ней осадки выполняют по формулам:

(8.3)

(8.4)

<*ср- (*и + М*-Ми)/4*м; м _м-{* ^км)/8',¹м,

где с1_и, d /, осадки носом, на миделе, кормой до посадки на мель;

(/ям, ^км- осадки носом, на миделе, кормой на мели.

В зависимости от уклона грунта, на который село судно, от диф­ферента, предшествовавшего посадке и скорости судна перед посад­кой, могут быть следующие варианты соприкосновения днища судна с грунтом:

посадка носом (кормой), когда под остальной частью днища име­ется запас глубины, позволяющий изменить дифферент перемещени-

• ч балласта и груза таким образом, чтобы исключить или уменьшить реакцию грунта;

посадка всей или большей частью площади днища, при которой \ меньшение реакции грунта может быть достигнуто только уменьше­нием водоизмещения (разгрузка, передача жидких запасов на дру- ine суда) или при помощи судоподъемных средств.

К этим вариантам могут добавиться случаи, когда посадка про- и юшла средней частью на небольшое по площади возвышение мели или на камень, например, при быстром уменьшении высоты воды в месте якорной стоянки судна; или когда точечное возвышение мели расположено не в ДП и вызвало крен судна.

Для определения силы реакции грунта необходимо определить псадку носом и кормой, чтобы найти положение ватерлинии в момент посадки судна на мель, а затем рассчитать осадку судна штевнями и среднюю осадку на плаву перед посадкой на мель с учетом расхода юплива, воды и запасов. По грузовой шкале определить потерянное водоизмещение и по формуле (8.5) рассчитать реакцию грунта.

В случае посадки па мель без повреждения корпуса, ведущего к топлению отсеков, опорная реакция грунта

= —106А, кН, (8.5)

де # —ускорение свободного падения с округлением до 10.

Если при посадке на мель повреждена обшивка и через пробоины в отсски и помещения поступила забортная вода, реакция грунта уве­личится на величину, соответствующую массе влившейся воды.

Чтобы снять судно с мели, нужно создать тяговое усилие Т_ст, превышающее сумму сопротивлений, состоящих из силы трения кор­пуса судна о грунт /чр, силы ветрового давления F_Beт_Р (когда она на­правлена в сторону, противоположную направлению тягового усилия Т_сг, силы сопротивления от ударов волн /чолм:

Тср ^ ^тр'Ь ^ветрН" ^волн* (8.6)

Естественное желание капитана судна, севшего на мель, как можно скорее сняться с мели без посторонней помощи не всегда мо­жет быть осуществлено без тщательного анализа обстановки и пред­варительных расчетов, которые в первую очередь направлены на опре­деление необходимого тягового усилия и сравнения его с максималь­ной силой тяги винта своего судна на заднем или переднем ходу.

Усилие, необходимое для стягивания судна с мели при отсутст­вии ветра и волнения, зависит от опорной реакции грунта (потерян­ного водоизмещения) и коэффициента трения корпуса судна о грунт /:

Тст ~ ^тр ~f^A* , (8.7)

где ( — коэффициент трения, выбираемый из табл. 8.1. "

В тех случаях, когда коэффициент трения корпуса о грунт неиз­вестен или не определен вид грунта, можно для приближенного опре­деления необходимого стягивающего усилия воспользоваться эмпи­рической формулой

Т_стг=5бА. кН. (8.8)

Силу тяги винта нужно взять из паспортных данных судна или воспользоваться формулами, применяемыми в расчетах буксировки (формулы 7.23—7.25).

Коэффициент

трения

Коэффициент

трения

Вид грунта

Вид грунта

5 i SSI

IIS

Я <0

х ч*

х «о 3

S Z *

I?

о z

к ч* к а я

X Ж s

is?

0,40

0,42

0,50

0,40

0,44

0,45

0,52

0,42

0,58

0,78

0,40

0,43

0,53

0,71

0,20

0,25

0,56

0,75

0,35

0,39

Песок

Гравий

Галька

Камень-валун

0,42 Плита-ракушечник

0,44 Гладкая плита 0,51 II Глина (ил)

0,41 II Глина с песком

При этом нужно учитывать уменьшение силы упора винта на зад­нем ходу..

В формуле (8.7) по определению тягового усилия, необходимого для снятия судна с мели, не учитывались силы ветрового и волного дав­ления. В зависимости от направления действия этих сил они могут создать дополнительное положительное или отрицательное воздейст­вие на работу по снятию с мели.

Сила ветрового давления учитывается только при снятии судна с мели поступательным стягиванием, а при развороте на мели она не учитывается ввиду ее незначительности. Сила давления ветра зависит от его скорости, от площади парусности судна, перпендикулярной на­правлению ветра, и может быть определена с помощью формул (см. формулы 7.15—7.16), таблиц или графиков.

Ниже показан один из способов определения силы ветрового дав­ления ^ветр.*

^ветр — 0 *001р« Ар cos v_Re_Tp, кН, (8.9)

где p_v — давление ветра, определяемое по графику на рис. 8.3, Н/м²;

А,.—площадь парусности судна в плоскости, перпендикулярной направлению вет­ра, определяемая по чертежу расположения судна, м²; v_HfTP — угол между направлением ветра и направлением стягивания, который опреде­ляется согласно рис. 8.4, град.

Pv кзЬ/м2 24	о Н/м* - 2Ь0
20	- 200
16	- 160
12	- 120
8	- 80
*	- W
0	0

^ветр \ Направление \ всяра (волн)

, , v ИапрадлешеУ ' ferp стяеидания

Рис. 8.4. Схемы сил ветрового и боково­го волнового давлений

V

Судно, . сидящее . на мели Уfemp

wволн)

4 8 12 16 We_emp,*fc

Рис. 8.3. Зависимость давления ветра P_v от скорости ветра W_ветр

122

Когда сильный ветер направлен в сторону стягивания (рис. 8.4, а), значению /четр придается отрицательный знак, т. е. стягивающее усилие Тст можно уменьшить на величину /^етр. В противном случае (рис. 8.4, б) сила ветрового давления будет препятствовать стягива­нию судна с мели.

Действие воли на судно, сидящее на мели, можно представить в виде двух сил: вертикальной силы взвешивающего давления 6Двл и горизонтальной силы бокового давленияF_BJ>, стремящейся сдвинуть судно (рис. 8.5).

Ударное воздействие волны может достигать очень большого зна­чения в зависимости от высоты и длины волны, направления бега волн по отношению к направлению борта судна и от глубины в районе посадки судна. Если глубина у борта судна резко обрывается (рис. 8.5,а), волны создают сдвигающее и подъемное воздействия. При по­логом уклоне мели (рис. 8.5,6) крупные волны приобретают форму прибойных волн, которые, сохраняя ударное горизонтальное воздейст­вие, в меньшей мере обеспечивают кратковременный эффект всплыва­ния судна.

При длине волны Xбольше0,8длины суднаLмаксимальное зна­чение вертикальной (взвешивающей) подъемной силы соответствует курсовому углу бега волны6волн=0°, приA.<;0,8L— курсовому углу бега волны, равному 90° (см. рис. 8.4).

Горизонтальное боковое давление будет максимальным при

6волн^:==90 .

В зависимости от глубин в районе посадки судна на мель волны, воздействующие на аварийное судно, делятся на стоячие, разбиваю­щиеся и прибойные.

Расчет силы взвешивающего давления от действия стоячих волн, образующихся на глубинах Я_д, превышающих полторы высоты вол­ны /i_ltна расстоянии от борта не более половины длины волны X и при условии, что средняя осадка суднаd_Kболее 1,25/?_в, выполняется по формуле

Яволн^ИХЖвКб Ф_я. кН, * (8.10)

где /Сн — волновой коэффициент, равный 3 м/с² при курсовом угле бега волны 10° и 4 м/с² при курсовом угле 90° (для промежуточных значений курсового угла определяется линейной интерполяцией);

Ks — коэффициент, определяемый по графику на рис. 8.6;

Л„— средняя высота волны, м;

q — число тонн на 1 см осадки, т/см;

Формула (8.10) применяется при курсовых углах 6_ВОл» в пределах 10—170°.

При курсовых углах, близких к ДП (6_Вилн =0—10° и 170—180°), расчет ведется по формуле

(8.II)

Я^Своли = ¹⁰³*о<?Ли. кН,

где Кс — коэффициент, определяемый по графику на рис. 8.7.

Расчет силы взвешивающего давления от действия разбивающих­ся волн R^p_Волн, образующихся при условии Яд^1,5Л_виd_c<\,25h_B,вы­полняется при бволн=Ю—170° по формуле:

(8.12)

<>ли = 1М*н</Лв//С*,кН,

где К ^ * коэффициент, определяемый по графику на рис. 8.8.

Сила взвешивающего давления от действия прибойных волн Rⁿвол», при6волн= 10—170° принимается:

(8.13)

При курсовых углах й_аолн= 0—10° и 170—180° сила взвешивающе­го давлении от действия разбивающихся волн не учитывается ввиду ее незначительности.

Сдвигающее горизонтальное воздействие волн на судно опреде­ляется как и для взвешивающего вертикального воздействия для слу­чаев стоячих, либо разбивающихся или для прибойных воли.

Расчет силы бокового волнового давления от действия стоячих волн выполняется по формуле

^воли ~ V»» (£ sin ^волн) ^{cos v}honn -| ■-{- Къ dcp\, кН, (8.14)

где К_ш, К₅. Л* — см. формулу (8.10);

/Сен — коэффициент, равный 1 при й_ВОля~45—135°; 0,9— при б.оли—30° и 150 ; 0,7 — при йвол я**0— 15 и 165—180°;

• коэффициент, определяемый по графику на рис. 8.9; у_и — плотность воды, принимается 1 т/м³; бволн — курсовой угол оега волн, град:

v_B — угол между направлением движения волн и направлением действия стягиваю­щего усилия, град;

L — длина судна, м; dср — средняя осадка судна на мели, м.

K_s=0,9

0,02 0,0* 0,06 0,08 0,10 h/А

1.0

1.5 Ш

Рис. 8.7. Зависимость коэффициента К с от отношения )JL

Рис. 8.6. 1'рафики значений коэффи­циентов Кь

го 1*0 60 80 100 120 № 160 /40 л

Рис, 8.8. Графики значений коэффи­циентов К_к

►

Рис. 8.9. Графики значений коэффи­циентов К2

Если в месте посадки судна на мель наибольшее боковое давле­ние создается действием разбивающихся или прибойных волн, сила такого давления определяешься по формуле

Пот, (C.J = К» Ун "н ('• • ) cos v_BOJ1H [1 ,5hH-rf_Cp (* *5 4- кН . (8.15)

где /Си. у п. Лп.

/-. бноЛН, V»oлн.

d_Cp II К - см. и форм у:1а.л Й. 10 к 8.14.

В формулах (8.14) и (В. 15) Lsin6„олн может оказаться меньше зна ченияВ*— ширины судна. ЕЗ этих случаях значениеLsinЛволнНуЖНО заменить значениемВ.

В расчетах при снятии аварийного судна с мели необходимо от­корректировать значение опорной реакции грунта R_aна величину полученного взвешивающего давления /?^с_ВОЛн,R^pволн или /?^п_В(,ли, рас­считанного по одной из формул (8.10—8.13):

*л - «Д- (или -»_в^р_олн; или -й”._оян). кн . (8.161

где R — опорная реакция грунта (кН) с учетом взвешивающего давления волны

Требуемое стягивающее усилие Т_сгпри наличии ветра и волне­ния также необходимо откорректировать на величину силы ветрового давления (формулы 7.15, 7.16, 8.9) и силы бокового волнового дав­ления (формулы 8.14 и 8.15), прибавляя кТ_ст или отнимая от Т_ств за­висимости от их направлен ня относительно направления стягивающе­го усилия.

В зависимости от хари ктера посадки и наличия средств для сня­тия судна с мели используются различные способы: работой своих машин; откачкой балласта или приемом балласта для изменения диф­ферента и крена; перемещением груза по длине судна; частичной пли полной разгрузкой сулиа; завозом якорей; буксировкой или раз­воротом другими судами; использованием судоподъемных средств.

В процессе спасательной операции возникает необходимость вы­полнения специальных работ по заделке пробоин, откачке воды су- дами-спасагелями, размыве грунта и подготовке каналов в грунте, водолазных работ и подготовка подводных взрывов. Как правило, применяют одновременно несколько способов: дифферентов»ние. раз- г рузку, размыв, буксировку и др.

3. Снятие судна с мели собственными силами

Снятие с мели работой своей машины без посторонней помощи возможно только при следующих условиях:

когда судно следовало с очень малой скоростью, например при плавании в районах с ограниченными глубинами и в результате по­садки незначительно уменьшило осадку носом;

когда при плавании на мелководье судну был сделан дифферент на нос, например при плавании по реке против течения, чтобы при ка­сании грунта можно было перекачкой балласта уменьшить осадку носом

Снятие с мели без посторонней помощи может быть осуществлено при преднамеренной посадке на мель, когда после касания грунта носовой частью днища увеличивают опорную реакцию грунта приня­тием балласта в носовые танки и перекачкой пресной воды в опорож­ненный перед посадкой форпик. Таким приемом пользуются иногда капитаны судов на акваториях рек Юго-Восточной Азии перед про­хождением тайфуна. Посадка носовой частью на мягкий грунт и пе­рекачка балластной воды и топлива в носовые танки могут дать боль­шую гарантию не быть выброшенным лагом на берег, чем попытка отстояться при тайфуне на двух якорях.

Если судно село на мель во время наступления малой воды в районе с большой амплитудой приливно-отливных явлений и ко вре­мени наступления полной воды погода (ветер и волнение) не ухуд­шила положение судна на мели, съемка своими силами возможна.

Снятие с мели работой машины без посторонней помощи возмож­но и при других обстоятельствах посадки, но при условии, что экипаж сможет обеспечить «облегчение» судна за счет освобождения от бал­ласта или изменить дифферент перебалластировкой и перегрузкой, если имеется возможность увеличить осадку кормой с тем, чтобы уменьшить давление на грунт носовой части до значения, при кото­ром упор винта сможет преодолеть сопротивление сил сцепления кор­пуса с грунтом.

Если нет опасений, что корпус поврежден, работой машины на задний ход пытаются снять судно в направлении, обратном курсу пе­ред посадкой. Если судно в момент посадки изменило курс или стало разворачиваться при работе машины на задний ход, нужно давать ход на непродолжительное время, наблюдая за изменением курса и оста­навливая машину, если винт задевает за грунт. Когда несколько по­пыток снять судно с мели при работе машины на полный задний ход не дают видимого результата, прибегают к попытке раскачать судно на мели попеременными ходами. При работе машины на задний ход руль ставят прямо, а на передний ход — перекладывают руль на оба борта.

Работа машины на задний ход при посадке на мягкий грунт мо­жет повлечь за собой засорение системы охлаждения главного двига­теля, а при длительной работе винта на задний ход привести к намы­ву грунта под днищем судна.

Задача по снятию с мели собственными силами усложняется и не дает положительного результата, если при условиях посадки, показан­ных выше, будет нарушена водонепроницаемость корпуса и через про­боины поступит забортная вода и затопит отсеки или трюмы.

В таком случае давление корпуса на грунт увеличится соответст­венно объему влив»пейся воды, а первоочередной работой экипажа

становится заделка пробоин и осушение помещений, в которые посту­пила забортная вода.

Морская практика прошлых лет давала рекомендации по исполь­зованию судовых якорей при снятии судна с мели путем завоза их на шлюпках в направлении стягивания судна. Современные суда не снаб­жаются верпами, а завозка становых многотонных якорей на совре­менных шлюпках с закрытой палубой вряд ли может быть осуще­ствлена.

Становые якоря можно использовать при попытке самостоятель­ного снятия судна, севшего на мель носовой частью, па судах, обору­дованных грузовыми стрелами или кранами следующим образом.

Грузовой гак носовой грузовой стрелы закладывают в строп, за­веденный в скобу якоря, и выбирают шкентель, потравливая якорную цепь. Когда якорь зависнет на шкентеле носовой стрелы, закладывают в строп гак следующей к корме грузовой стрелы. Перемещая таким образом якорь и якорную цепь от носа к корме, можно выполнить две задачи по снятию судна с мели: облегчить носовую часть (уменьшение опорной реакции грунта) и придать дополнительную силу к упору вин­та работой брашпиля по выбиранию цепи отданного у кормы якоря.

Нетрудно подсчитать, что два якоря массой 5 т, перенесенные к корме, и несколько смычек вытравленной якорной цепи (масса одной смычки равна примерно половине массы якоря) уменьшат реакцию грунта в носовой части на 200—300 кН, а тяга брашпиля обеспечит усилие к упору винта в несколько десятков килоньютонов.

Если первые попытки снять судно с мели только работой машины на задний ход оказались безуспешными, следует повторить их при по­вышении уровня воды, выполнив к этому времени работы по обследо­ванию места посадки, составлению планшета глубин и произведя рас­четы по определению опорной реакции грунта и необходимого стяги­вающего усилия, по перебалластировке или перемещению груза.

3. Снятие судна с мели с посторонней помощью

Когда попытка самостоятельного снятия с мели не дала положи­тельною результата или судно оказалось на мели вследствие штор­ма или село на мель с повреждением корпуса, т. е. во всех случаях, когда требуется посторонняя помощь, экипаж аварийного судна обя­зан выполнять все подготовительные работы по промеру глубин в районе аварии для безопасного подхода судов-спасателей, завести бра­ги для крепления буксирных тросов, а также выполнить другие ра­боты по указанию капитанов судов-спасателей.

Выбор способа снятия судна с мели и план работы разрабатыва­ют на основании собранных данных с учетом погодных условий. Если предполагается стягивание с мели буксировкой, тщательно промеряют глубины по направлению снятия аварийного судна.

Наиболее сложным этапом при подготовке к стягиванию с мели буксировкой является подход и подача буксирного троса. Если в ка­честве судна-спасателя оказывается обычное транспортное судно, то маневрирование его для подачи буксирного троса возможно только при условии благоприятной погоды, когда нет крупного волнения и нет ветра. Став на якорь судно-спасатель подает проводник для буксирно­го троса на аварийное судно на своей шлюпке или на шлюпке судна, сидящего на мели. Подаче проводника может предшествовать подача линя с помощью липеметательиои установки. После закрепления бук­

с

Рис. 8.11. Зависимость функции F(*o/fтр, ^тр/^тр) от положения точки приложения равнодействующей стягивающих усилий и удлинения опорного контура /_Тр/Ь_тр:

Л’т//тр — относительное расстояние от начала опорного контура до точки приложения рав­нодействующей стягивающих усилий по длине судна, м

“•А;

J⁷/^¹/П0J

■ iЛ т⁴

Рис. 8 10 Схема разворота аварийного судна:

О — точка разворота; /p*jn — разворачиваю­щее усилие, кН, Apattt —расстояние от точки приложения разворачивающего усилия до точ­ки разворота, м; хч — абсцисса точки раэворо- г.ч, м: хх — абсцисса точки приложения силы Г\>лаи. м: />тр. /тр - соответственно ширина и длина приведенного опорного контура, м

cupciна обоих судах судно-спасатель выбирает свою якорную цепь до обтягивания буксирного троса втугую и дает ход машине, постепенно увеличивая обороты винта. Экипажи обоих судов должны соблюдать меры предосторожности на случай обрыва буксирного троса.

Когда в спасательной операции принимает участие несколько су­дов и среди них имеется судно с высокими маневренными качествами, расстановку судов и подачу буксиров осуществляют с помощью тако­го судна. Суда-спасателн становятся на якоря так, чтобы с началом работы машин создать наибольшее тяговое усилие и избежать попа­ла ния буксирного троса под корпусы или на винты других судов. Все спасатели должны иметь возможность отойти от снимаемого с мели судна при резком ухудшении погоды. Для координации действий су­дов-спасателей и аварийного судна один из капитанов назначается старшим по согласованию с другими капитанами или по указанию бе­реговых служб.

Если до начала стягивания судна с мели необходим разворот его в сторону увеличения глубин, производят расчеты по определению требуемого разворачивающего усилия.

Разворачивающее усилие определяется по формуле

7’разв — 2Л4//Храэв* » (8.17)

где Кн -- коэффициент надежности (принимается равным 1,1), когда длительное пре­рывание судна на мели может привести к его гибели; в остальных случаях

*м-1;

2/W/-- УИ/_т|)-|- М/д_грН^-Л1/,_11;1|1>кН*м;

Л|_;Г|> — момент сил треипи, кН*м;

М/бр - - момент сил бокового сопротивления грунта, кН-м;

«**Ъ'м«>л»! — момент сил бокового волнового давления, кН-м;

дерапн — расстояние от точки приложения разворачивающего усилия до точки

разворота, м (рис. 8.10).

Для упрощения за точку разворота принимается тчка разворо­та О, определенная при учете только трения. Сила ветрового давле­ния при развороте судна на мели не учитывается ввиду ее незначи­тельности.

В отдельных частных случаях силы бокового сопротивления грун- та и бокового волнового давления могут не учитываться. В этих слу­чаях:

(8.18)

(8.19)

^раэв-- М/_тр/*раэв кН;

*разв — а*т—Xq м ;

где Хт — абсцисса точки приложения силы Граэ», м; хо — абсцисса точки разворота, м

(8.20)

Xq— /_тр l-^т/^тр V(Xj/^тр)* — «*т/^трЧ^- 0*5 1 М »

где /_Тр — длина приведенного к прямоугольной форме опорного контура, м.

Момент сил трения М/ при развороте судна, сидящего на мели на ровный киль (без уклона опорной поверхности), определяется по формулам:

^М>^=*ТГ~ (^2х&~²*о 'тр+ %) ^кНм>

*»TD

(8.21)

(8.22)

где Я* — опорная реакция грунта, кН;

/ — коэффициент трения;

1тр» Ь_Гр — длина и ширина приведенного опорного контура, м;

F(xoflrp_t Лгр/&тр) -функция, учитывающая влияние на М/_Тр положения разворачива­ющего усилия и удлинения опорного контура (определяется по графикам на рис. 8 11)

Формула 8.21 применяется в случае, когда отношении сторон опорной поверхности /_Тр/Ь_тр^5.

При /тр/^тр^б применяется формула 8.22.

Если статические тяговые усилия буксирующими судами, гииями, лебедками, брашпилями оказались недостаточными для снятии судна с мели, прибегаютк динамическому рывку буксировщика. Рывок бук­сировщика передает энергию, накопленную в период разбега, судну, сидящему на мели в момент натяжения троса. Усилие, создаваемое рывком, может быть во много рая больше того, которое буксировщик создает при статической буксировке. Это усилие может превысить прочность буксирнсЙРо троса и устройств, к которым он закреплен. Ко­личество энергии, накопленной буксировщиком, зависит от скорости, которую он получит к моменту предельного натяжения буксирного троса. Поэтому в расчетах, связанных с использованием рывка, учи­тывается в первую очередь прочность буксирного троса и надежность конструкций, к которым он крепится, затем допускаемая скорость бук­сира-спасателя, которая зависит от длины разбега буксировщика.

При выборе буксирного троса учитывают его основные характе­ристики: прочность, жесткость и относительную масСу. Штатные бук­сирные тросы на всех морских судах снабжены сертификатами, в кото­рых указана их прочность, т. е. разрывное усилие и рекомендованная рабочая нагрузка для различных случаев применения. Так же указана относительная масса или линейная плотность буксирного троса.

Если имеется возможность выбора троса для буксира при снятии судна с мели рывком, необходимо иметь в виду требования к их проч­ности и жесткости.

Разрывное усилие таких тросов должно составлять 95—100 % для стальных и 200—250 % для синтетических от допустимой нагрузки па

кнехт, битенг или другую конструкцию, за которую крепится буксир­ный трос. Каждый из этих двух видов тросов имеет свои преимущест­ва и недостатки при использовании их для рывка. Стальной трос вследствие большой жесткости (удлинение перед разрывом 2—3 %) создает резкий кратковременный рывок. Предельное относительное удлинение синтетических канатов достигает 45—50 %, что позволяет не так резко передавать накопленную энергию буксировщика для соз­дания усиленного натяжения буксирной линии.

Кинетическая энергия спасателя при рывке аккумулируется уп­ругим канатом и переходит в работу упругих сил по стягиванию ава­рийного судна с мели. Величина энергоемкости каната зависит не толь­ко от его упругих свойств, но и от длины. Чрезвычайно низкая энер­гоемкость стальных тросов вынуждает использовать их для рывка только при большой длине, так как при приложении упругих сил в течение времени 2—3 с увеличивается вероятность обрыва троса или разрушения конструкций, к которым закреплен трос.

Степень использования кинетической энергии буксировщика при рывке синтетическим тросом во много раз выше, чем при рывке рав­нопрочным стальным. Среди капроновых отечественных тросов наи­большими демпфирующими свойствами обладают плетеные восьми- прядные, которые в сравнении с трехпрядными кручеными тросами такой же толщины имеют демпфирующие свойства -на 20% больше.

Жесткость стальных тросов (К)определяется по формуле

К = 100Q_CT// кН/м, (8.23)

где Qcr — разрывное усилие стального троса, кН;

/ — длина троса, м.

Жесткость синтетических нейлоновых и капроновых плетеных канатов

С*=3,6(?_синТ//^а кН/м, (8.24)

где фсинт —разрывное усилие синтетического троса, кН.

При комбинированной буксирной линии, состоящей из стального и синтетического тросов, жесткость ее определяется жесткостью син­тетической вставки. Если для рывка применяется с'Гальной трос, реко­мендуемая длина его должна быть не менее 300 м, а для равнопроч­ного синтетического троса — не менее 100м.

Допускаемая скорость буксировщика при рывке определяется по формулам;

для стального троса

^_рЫ8 = Г„„/У^Дм/с; (8.25)

для синтетического каната

('рыв = ^0,45rj_H/CA«M/c, (8.26)

где Т„н —■ допускаемая инерционная составляющая усилия рывка, кН (формулы 8.27 и 8.28);

Л — водоизмещение буксира-спасателя, т;

К и С — жесткость стального и синтетического каната.

Для стального троса

Г_ин = 0,95(?-Г_ш,р,кН; (8.27)

для синтетического

(8.28)

^*ин~0,5Q — T'uj'P' кН, Q — разрывное усилие выбранного троса, кН;

I щ.р — тяга буксировщика на швартовном режиме, кН.

Усилие рывка Г_рыв в момент максимального натяжения буксирно­го троса определяется суммой допускаемой инерционной составляю­щей рывка Тин и тяги спасателя при скорости буксировки к моменту

50. ^{hIBKa Tv} _Ры.:

Трыв~ 7\|н-Ь кН • (8.29)

(8.30)

Буксиры-спасатели снабжаются графиками зависимости тяги на шке от скорости буксировки, из которых по вычисленной допускаемой гкорости при рывке (формулы 8.25—8.28) определяется значение T_{v ыв}. Приближенное значениеT_{v ыя}можно определить по формуле:

,(l-VWV'_niax)KH_l

I ДС Vraax ~ максимальная скорость в режиме свободного хода судна-спасателя, м/с.

Длина разбега буксира-спасателя в случае применения синтети­ческого или стального троса, который при разбеге буксира находится на грунте и вступает в работу на последнем этапе разбега, опреде­ляется в следующей последовательности: определяется скорость рывка Крыв, м/с; рассчитывается значение функции f(e,х)по формуле

f {е_% х) = Крыв/^тах» (8.31)

где f {е, х) — функция, учитывающая влияние динамических характеристик буксиров­щика и длины разбега на скорость рывка, определяется по графикам на рис. 8.12;

е — коэффициент, характеризующий тяговые характеристики буксировщика.

(8.32)

ш.р/

в«7\

где Гш.р—тяга буксировщика на швартовном режиме, кН; А — водоизмещение буксировщика, т.

ф,х)

0,8

0,6

0,2

Затем по графикам на рис. 8.12определяется длина разбегаXв зависимости отf (e_tjc) ие.

Показанный выше порядок расчета длины разбега X(м) яв­ляется наиболее общим, так как для рывка чаще всего использу­ется синтетический канат или стальной трос, часть которого (при рекомендованной длине не менее 300 м) лежит на грунте, так как в районе посадки на мель глубины, как правило, небольшие. В тех случаях, когда использует­ся стальной трос, провисающий при разбеге буксировщика, длина разбега определяется по ме­тодике, рекомендованной РД 31.70.04-82.

При посадке судна в шторм на мягкий грунт у прибрежной

			1 1 i
				.ой
		А
	I/			s'
	У/	V	^ —
	V	г

0,7

0,5

0,4

0,3

а,Я 20

80 100 Х,м

Рис. 8.12. Определение функции f(e, х)

отмели происходит намывание грунта, который препятствует стягива­нию аварийного судна с мели. В таком случае стягиванию с мели пред­шествуют работы по размыву грунта и образованию канала землесоса­ми, землечерпательными снарядами или другими специализированными^ судами, предназначенными для дноуглубительных работ. Размывание песчаных и илистых грунтов может быть выполнено работой гребных винтов судов-спасателей, а также винтом судна, сидящего на мели.

Одним из основных и эффективных способов уменьшения опор ¹ ной реакции грунта является разгрузка судна и передача груза на суда, оказывающие помощь, или на плавсредства, осадка которых по зволяет выполнить эту операцию.

Аварийно-спасательные отряды или другие службы, обеспечиваю­щие судоподъем, используют различные технические средства и спо­собы для уменьшения реакции грунта: погружаемые понтоны, плаш­коуты, плавкраны, закачивание воздуха в отсеки аварийного судна для вытеснения воды и др. Применяются также гидромониторы для размыва грунта, создания канала или котлована для вывода судна на достаточную глубину. Эффект сотрясений при производстве подводных, взрывов также может способствовать успеху по снятию судна с мели. Подводными взрывами пользуются также для разрушения камней и скального грунта, препятствующих стягиванию аварийного судна. Спа­сательные специализированные суда снабжены средствами для задел­ки пробоин, электросварочными агрегатами для подводных работ, уст­ройствами для обеспечения водолазных работ и имеют в своем штате опытных водолазов.

Судно, снятое с мели и неспособное к самостоятельному движе­нию, готовят к буксировке в ближайший порт способами, описанными в предыдущей главе.

Контрольные «опросы. 1. Какие ирнчнны посадки судов на мель? 2. Какие силы действуют на судно, севшее на мель? 3. Как снять судно с мели собственными сила­ми? 4. Как снимают судно с мели с посторонней помощью?